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MANUAL DE PROJETOS DE SANEAMENTO

MPS

MÓDULO 11.1

DIRETRIZES PARA ELABORAÇÃO DE

PROJETOS DE SISTEMAS DE TRATAMENTO

DE ESGOTO

ESTAÇÃO ELEVATÓRIA DE ESGOTO

VERSÃO

2020


PROJETOS DE SISTEMAS DE ESGOTAMENTO SANITÁRIO ESTAÇÃO ELEVATÓRIA DE ESGOTO

MPS MANUAL DE PROJETOS DE SANEAMENTO

Versão 2020

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SUMÁRIO

1. OBJETIVO ........................................................................................................... 3

2. CLASSIFICAÇÃO DAS EEE POR PORTE ......................................................... 3

3. ELEVATÓRIAS COMPACTAS ............................................................................ 3

4. ORIENTAÇÕES GERAIS .................................................................................... 4

5. SISTEMA DE ENTRADA ..................................................................................... 6

6. POÇOS DE SUCÇÃO .......................................................................................... 9

7. COMPORTAS .................................................................................................... 11

8. DISPOSITIVO DE CONTROLE EXTRAVAZAMENTO...................................... 11

9. EQUIPAMENTOS .............................................................................................. 12

10. SINALIZAÇÃO E ALARME ............................................................................... 14

11. ESPECIFICAÇÃO TÉCNICA ............................................................................. 14

12. LINHA DE RECALQUE ..................................................................................... 14




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1. OBJETIVO

Este documento tem como objetivo definir diretrizes para projetos de Estações

Elevatórias de Esgoto.

2. CLASSIFICAÇÃO DAS EEE POR PORTE

As EEE são classificadas, segundo seu porte, seguindo a tabela abaixo:

Porte Vazão (L/s)

Pequeno até 20

Médio de 21 a 50

Grande > 51

Pelo porte da elevatória, também existe a classificação de tipo de elevatória e a

indicação do tipo de bomba a ser utilizada:

Porte Vazão (L/s) Tipo de EEE N° de

Bombas Tipo de Bombas

Compacta Até 5 l/s Compacta 1+1 - Submersível

Pequeno / Médio / Grande

Acima de 5 l/s

Convencional

2 ou mais

- Submersível - Horizontal com rotor

aberto - Submersível poço seco

Observação: não adotar bombas de deslocamento positivo para estações elevatórias de esgoto, em virtude do elevado custo de manutenção.

3. ELEVATÓRIAS COMPACTAS

Adotar, sempre que possível, estações elevatórias compactas para vazões de até 5

L/s. Para estes casos, deverá ser avaliada a instalação de dispositivos para retirada

de material gradeado e areia e dispositivo para controle de pico de vazão. Deverá




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ser instalada uma bomba em cada poço de sucção, ou seja, deverão ser

implantadas duas estações elevatórias compactas para cada sistema

4. ORIENTAÇÕES GERAIS

- Proporcionar condições adequadas para a execução de limpeza e

manutenção, conforme definido no plano de operação.

- Para EEEs com alturas manométricas acima de 70 mca, deverá ser realizado

estudo mais aprofundado de custo benefício, levando em consideração tipo e

rendimento dos equipamentos.

- Considerando o horizonte de projeto e o tempo de depreciação dos

equipamentos, sempre que possível estagiar a implantação das bombas em

duas etapas, sendo que estruturas civis, hidráulicas e elétricas,

preferencialmente, deverão ser projetas para o final de plano.

- Para EEE’s de grande porte ou implantadas em localidades de geração de

muito resíduo, como por exemplo, penitenciárias, avaliar a possibilidade de

instalação de triturador;

- Em EEE’s implantadas em áreas especiais como parques, áreas de

mananciais, áreas de balneabilidade, deverão ser previstos dispositivos para

controle à distância de possíveis extravasamentos, em tempo integral;

- Prever ponto de água potável em todas as elevatórias;

- Não aplicar materiais constituídos de aço carbono, ferro galvanizado e outros

materiais suscetíveis à corrosão, devido ao ambiente agressivo;

- Prever dimensões adequadas, para possibilitar a limpeza e manutenção das

instalações, bem como o acesso de veículos e áreas de manobras

necessárias;

- Prever instalações civis com dimensões adequadas, que possibilitem a

implantação e manutenção dos painéis elétricos.

- Prever para eventos de alta pluviosidade, sistemas de controle de pico de




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vazão afluente às Estações Elevatórias de Esgoto (EEE), conforme resolução

nº 021/09 - SEMA Art.15º;

- Prever o local para disposição dos equipamentos para condicionamento dos

detritos (caçamba ou outros) com volume suficiente para comportar resíduos

de 1 dia. Prever a cobertura destes equipamentos para evitar mau cheiro,

insetos e roedores, e acúmulo de água de chuva (atender artigo 9 da

Resolução 021/09 – SEMA). Deverá ser previsto sistema de drenagem para o

local onde as caçambas estão acondicionadas.

- Para elevatórias projetadas em áreas adensadas, prever solução técnica que

reduza o impacto na vizinhança (plantio de cortina vegetal, execução de

muro, cobertura em fibra, redução do ruído gerado);

- Sempre que possível instalar registro geral na saída do barrilete para a linha

de recalque para permitir a manutenção no barrilete sem necessidade de

esvaziar a linha de recalque;

- Prever junta de montagem / desmontagem em todos os acessórios instalados

nas tubulações de sucção e recalque. Nos casos de juntas não travadas,

deverão ser previstos dispositivos de travamento.

- Prever blocos de ancoragem e/ou apoio, evitando apoiar as tubulações no

barrilete das bombas;

- Prever a instalação de colar de tomada no recalque para fixação de

manômetro para garantir a medição da pressão de trabalho do equipamento;

- As especificações técnicas devem estar corretamente preenchidas por

pessoas qualificadas, porém somente assinadas pelo engenheiro responsável

técnico do projeto em elaboração, com fornecimento da ART;

- Definir a cota de inundação do local a ser implantada a estação elevatória e

adequar o projeto caso necessário.

- Para todas as válvulas, prever prolongamento da guia de maneira que a

mesma possa ser operada no nível do guarda corpo do poço.

- A escolha dos tipos de materiais a serem utilizados nas EEEs deve seguir o




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contido no MOS módulo 14.

5. SISTEMA DE ENTRADA

a) Medição

Para medição e controle de vazão operacional de EEE's de até 5 L/s (Pequeno

Porte), estudar e definir, em conjunto com as áreas de operação, manutenção,

processo e desenvolvimento operacional, a opção mais adequada e econômica, tais

como medidor eletromagnético, medidor ultrassônico em tubo ou com sondas de

inserção, medição indireta (ex: calha Parshall ou volume – obtido pelo cálculo

através do nível do poço de sucção), etc.

Todas as EEEs com vazão acima de 5 l/s devem ser projetadas com medidor de

vazão eletromagnético na tubulação de recalque e, independentemente do tamanho,

deve estar previsto a instalação de manômetro com caixa em aço inox;

Para a instalação dos medidores de vazão, devem ser respeitados os trechos retos

exigidos pelos fornecedores. Como referência utilizar 10 diâmetros a montante e 10

diâmetros a jusante.

b) Isolamento da Entrada

Sempre que possível, prever válvula guilhotina na entrada da EEE permitindo

completo isolamento.

c) Gradeamento ou peneiramento

Para elevatórias de pequeno porte, não devem ser utilizados equipamentos

mecanizados. Para elevatória de médio ou grande porte, a definição dos

equipamentos deverá ser feita em conjunto com as áreas de operação, manutenção,

processo e desenvolvimento operacional, considerando o local de implantação,

quantidade e tipo de resíduos gerados, rendimento e eficiência dos equipamentos.

Em canais de entrada com profundidades superiores a 5 metros, deverá ser

avaliada a viabilidade de implantação de gradeamento mecanizado.




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Somente devem ser utilizados equipamentos devidamente homologados pela

Sanepar. Novos modelos devem ser avaliados pelas áreas operacionais, aprovados

e homologados antes de serem adquiridos e/ou implementados e/ou projetados.

Todas as estações elevatórias serão projetadas com dois canais de entrada

paralelos, um principal e um reserva. O canal principal terá gradeamento duplo, em

série, sendo que a primeira grade terá espaçamento de 30 a 20 mm e a segunda

grade terá espaçamento de 20 a 15 mm. O canal reserva terá somente uma grade

com espaçamento de 20 mm, observando sempre as restrições da bomba.

O espaçamento da grade fina deve ter no máximo 60% da passagem de sólido do

rotor. Ex: passagem de sólido do rotor 50 mm –> grade de no máximo 30 mm.

Projetar o gradeamento em aço inox AISI série 316 L.

d) Desarenador

Em função do tipo de solo, material da tubulação da rede coletora, profundidade de

chegada e condições operacionais, projetar desarenador após o sistema de

gradeamento manual. No caso de gradeamento mecanizado, deverá ser avaliado se

o desarenador será instalado à montante ou à jusante do referido gradeamento.

Para os casos de elevatórias que necessitem de desarenador, prever dispositivo

que controle a velocidade a jusante do mesmo para vazões de início e final de

plano. Pode ser através de calha Parshall ou vertedor.

Em casos de EEE compactas e de pequeno porte, com profundidade superior a 5

metros, verificar a possibilidade de instalação de PV desarenador antes da EEE.

Seguem os critérios técnicos que devem ser levados em consideração para a

definição de instalação de desarenador em EEE:

- Tipo de solo da região a ser esgotada – volume de material carreado;

- Profundidade da elevatória: verificar se será possível a remoção do

material depositado no desarenador;




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- Vazão;

- Depósito de matéria orgânica em função da velocidade /

superdimensionamento por exigir espaço para limpeza e remoção do

material depositado;

- Frequência de limpeza;

- Material da rede coletora afluente à EEE.

Em elevatórias de pequeno porte projetar preferencialmente desarenador

gravitacional.

Deve ser levado em consideração a minimização da geração de odores, dando

atenção especial para a adequada drenagem da areia / deposição do material

removido da grade e do desarenador em recipientes cobertos e dimensionados de

acordo com o volume gerado.

e) Estrutura para Içamento

Projetar estrutura de içamento, visando abranger o maior número de peças e

equipamentos. Verificar a capacidade e a posição de instalação, mantendo espaço

livre entre paredes, pisos e tubulações, buscando facilitar o acesso, manuseio e

movimentação de equipamentos e ferramentas, com o objetivo de reduzir os riscos

de acidentes e custos pela demora na manutenção. Correntes e cabos para

içamento devem ser em aço inox AISI 304

Para equipamentos com pesos superiores a 25 Kgf, prever pórtico giratório.

Para equipamentos com peso ≤ 25kgf deve ser prevista estrutura para içamento que

suporte o peso do equipamento.

Sempre instalar motor e bomba alinhados sob o eixo da estrutura de içamento,

respeitando a altura mínima necessária.

Prever talha elétrica para EEE de grande porte ou naquelas, independente do porte,

que necessitem de bombas de potência elevada ou outros equipamentos pesados.




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Para os demais casos projetar talha manual. Esta análise deverá ser realizada em

função da altura da instalação do equipamento, peso do equipamento, frequência de

manutenção, condição de acesso.

Projetar talha removível após o uso.

Avaliar a utilização do uso de sistema de içamento utilizando monovia ou pórtico ou

ponte rolante levando em consideração também a facilidade de operação e

manutenção dependendo do tipo do conjunto moto bomba;

O projeto de içamento deve contemplar o dimensionamento para atendimento futuro

de segunda etapa, assim como, o detalhe de fixação de monovia e pórtico.

Quando houver o uso de pórtico fixo com estrutura apoiada diretamente no piso,

prever ressalto protetor na base em alvenaria ou concreto, com a finalidade de

aumentar a proteção e vida útil da estrutura.

Prever acesso de veículo até próximo a estrutura de içamento, para evitar

movimentação manual de peças pesadas;

Nas elevatórias de grande porte, a estrutura de içamento deve atender também a

grade e desarenador.

6. POÇOS DE SUCÇÃO

- Para bombas submersíveis avaliar a possibilidade de projetar o nível mínimo

do poço de sucção de maneira que o nível de submergência da bomba

atenda as condições do fabricante;

- Procurar projetar as bombas com o número de partidas máximas por hora

inferior a 6, atentar para as vazões de início e final de plano;

- Para bombas horizontais projetar a sucção da bomba afogada, considerando

como nível mínimo de desligamento da bomba, a geratriz superior da

tubulação de sucção e não o nível do sino de sucção, evitando a entrada de

ar no desligamento da bomba;




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- Projetar a entrada de esgoto no poço de sucção de modo que haja quebra de

velocidade na entrada, por meio de tubo ou de anteparo;

- Projetar a entrada do esgoto no poço de sucção de modo a permitir uma

distribuição equitativa da vazão para as bombas evitando vórtices,

sedimentação e caminhos preferenciais;

- O fundo do poço de sucção deve ser inclinado em relação ao ponto de saída

para facilitar a limpeza, a inclinação deve ser entre 45º a 60º e ser feita na

própria laje, não existindo enchimentos:

- A distância mínima de instalação da bomba em relação ao fundo do poço,

deve atender as recomendações do fabricante.

- Na ocorrência de profundidade maior que 4 metros, avaliar a necessidade de

instalar escada para acesso;

- Projetar a tampa de acesso ao poço de sucção, sobre cada bomba a ser

instalada, inclusive reserva, com dimensões suficientes para retirada da

bomba, do suporte do tubo guia e do suporte do pedestal, observando o

solicitado no Módulo 14 do MOS (Manual do Obras de Saneamento);




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- Projetar todos os componentes internos ao poço de sucção, tais como

escada, fixadores, abraçadeiras, correntes, chumbadores, parafusos,

observando o solicitado no Módulo 14 do MOS (Manual do Obras de

Saneamento);

- Para bombas submersíveis projetar câmaras de sucção independentes para

cada equipamento, mesmo no caso de poço seco. As câmaras devem ser

totalmente independentes com comunicações através de válvulas. As

dimensões das câmaras devem permitir a entrada do operador para limpeza

e manutenção.

7. COMPORTAS

Deverão ser seguidos o módulo 14 do MOS (Manual do Obras de Saneamento) e a

referida especificação técnica.

É necessário obrigatoriamente a instalação de guia para stop log, a montante e a

jusante a fim de facilitar a manutenção ou mesmo a substituição de comportas.

8. DISPOSITIVO DE CONTROLE DE EXTRAVAZAMENTO

- Para as Estações Elevatórias de grande porte fazer estudo econômico

de alternativas de utilização de reservatório de acumulação, rede com

duas alimentações, gerador ou mais de uma alternativa;

- Dimensionar o reservatório de acumulação (RAC) para vazão média

de final de plano. O tempo de detenção deverá ser defino em função

do histórico dos últimos 2 anos de falta de energia (relatório da

concessionária de energia - DEC/FEC) para aquele local, tempo de

deslocamento da equipe de operação e características ambientais da

região. O volume do dimensionamento do RAC deverá subtraído do

volume máximo alcançado pelo próprio poço de sucção, pois o mesmo




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poderá ser utilizado como volume de reservação.

- O fundo do RAC deve ser inclinado em relação ao ponto de saída,

para facilitar a limpeza, sendo que a inclinação deve ser feita na

própria laje, não existindo enchimentos;

- Na instalação de registro de descarga do RAC para o poço de sucção,

prever caixa de acesso ou haste de prolongamento, permitindo a

operação em ambiente seguro; prever espaço para manutenção,

mesmo que a operação seja externa através de haste;

- No RAC, sempre deverá ser previsto no mínimo duas tampas de

acesso para operação e manutenção.

- O fluxo de esgoto para o RAC deverá ser sempre após o sistema de

gradeamento.

9. EQUIPAMENTOS

- É vedada a utilização de bombas re-autoescorvante e bombas de

deslocamento positivo;

- Para seleção do conjunto moto bomba a ser utilizado em elevatórias de

esgoto devem ser observados os seguintes itens:

a) Rotação do conjunto moto bomba

Selecionar, primeiramente, conjunto moto bomba para motores de baixa rotação:

1750 rpm (4 pólos).

b) Elevatória intermediária

Na impossibilidade de seleção de equipamentos que consigam atender as pressões




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máximas anteriormente estabelecidas, deverá ser apresentado estudo da viabilidade

técnico e econômico para a implantação de estação elevatória de esgoto

intermediária ou equipamentos que atendam alturas manométricas superiores a 70

mca.

c) Composição e Operação do Conjunto Moto Bomba

Para a composição de operação do conjunto moto bomba atender a ordem de

prioridades descritas abaixo:

- Uma bomba operando e mais uma reserva instalada (1+1);

- Para casos em que não é possível atender a condição descrita anteriormente,

(1+1), em virtude de não atendimento ao ponto de trabalho e a todos os itens

descritos para equipamentos, instalar duas bombas operando em paralelo e a

terceira instalada como reserva (2+1).

Obs: na associação de conjuntos moto bombas em paralelo, observar a capacidade

e a condição operacional para início e final de plano.

- Deverá ser avaliada a necessidade de instalação de inversor de frequência

para atendimento as vazões de início e final de plano. Para as Estações

Elevatórias que recalcam diretamente para a Estação de Tratamento, deverá

ser prevista a instalação de inversor de frequência, bem como a

regularização da vazão afluente à Estação de Tratamento.

d) Indicadores de Eficiência Energética

Avaliar a possibilidade de estagiamento/escalonamento dos equipamentos em

etapas previstas de acordo com a regulação, e o custo/benefício de instalação para

este mesmo período de tempo. Apresentar juntamente com a seleção do tipo de

bomba, todos os cálculos com os respectivos valores em reais por megawatt hora

(R$/MWh) e os valores do quilowatt hora por metro cúbico bombeado (kWH/m³).




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e) Zona Ideal de Operação do Conjunto Moto Bomba

Preferencialmente como regra técnica para seleção de bombas, essas deverão ser

selecionadas para operar na faixa de -20% (menos 20 por cento) e +20% (mais 20

por cento) do ponto de dimensionamento para o diâmetro do rotor proposto pelo

fabricante, para o ponto de trabalho da bomba.

f) Uso de Inversor de Frequência

Em casos de conjunto moto bomba com partida através de inversor de frequência,

apresentar a simulação de todas as curvas com a variação de frequência (partindo

de 60 Hz até no mínimo a frequência recomendada pelo fabricante do conjunto moto

bomba, respeitando a velocidade mínima na linha de recalque) para o ponto de

trabalho em questão.

10. SINALIZAÇÃO E ALARME

De acordo com o porte e característica do sistema, deverá ser prevista a instalação

de dispositivo de sinalização e/ou alarme para extravasamento e pane elétrica.

11. ESPECIFICAÇÃO TÉCNICA

Adotar sempre a última versão disponibilizada pela Sanepar quando da elaboração

do projeto.

12. LINHA DE RECALQUE

O dimensionamento e detalhamento da linha devera obedecer a NBR 16.682

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